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暗紫色化合物A具有绿色、高电压和高能量的特点,近年来引起了电化学界的高度重视。在常温和干燥的条件下,化合物A可以稳定的存在,但它在水溶液中不稳定,一段时间后转化为红褐色沉淀,同时产生一种气体单质。某兴趣小组的同学对化合物A进行组成分析,确定A中仅含有O、K、Fe三种元素。取3.96g化合物A的粉末溶于水,滴加足量的稀硫酸,向反应后的溶液中加入含有0.08mol KOH的溶液,恰好完全反应。过滤,将洗涤后的沉淀充分灼烧,得到红棕色固体粉末1.60g;将所得滤液在一定条件下蒸发可得到一种纯净的不含结晶水的盐10.44g。

(1)化合物A的化学式为 ;化合物A与H2O反应的离子方程式为 。

(2)化合物A还可作为一种“绿色高效多功能”水处理剂。原因是 。

(3)化合物A的制备还可通过氧化法,试写出在KOH存在条件下用次氯酸钾氧化氢氧化铁制备A的化学方程式 。

(4)目前,人们针对化合物A的稳定性进行了大量的探索,并取得了一定的进展。下列物质中有可能提高化合物A水溶液稳定性的是

A.亚硫酸钠 B.KOH C.醋酸 D.Fe(NO3)3

(5)为研究温度对化合物A水溶液稳定性的影响,请设计一个实验方案 。

 

(1)K2FeO4 ;4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3↓+3O2↑+8OH-;

(2)+6价的铁具有强氧化性可以杀菌消毒,其还原产物Fe3+水解生成氢氧化铁胶体净水;

(3)3KClO+4KOH+2Fe(OH)3=2K2FeO4+3KCl+5H2O ;(4)B;

(5)取少量的样品放入试管加水溶解,分成两等份于两试管中,一个放入热水中,一个放在冷水中,观察生成红褐色沉淀的快慢。

【解析】

试题分析:n(Fe)= 2×1.60g÷160g/mol=0.02mol;m(Fe)= n(Fe)×M=0.02mol×56g=1.12g;n(K2SO4)= 10.44g ÷174g/mol=0.06mol。所以原固体中含有K+的物质的量为:0.06mol×2-0.08mol=0.04mol;其质量是m(K+)=0.04mol÷39g/mol=1.56g;所以化合物A中含有O的物质的量为(3.96g-1.12g-1.56g)÷ 16g/mol =0.08mol.所以n(K+): n(Fe):n(O)= 0.04mol: 0.02mol: 0.08mol=2:1:4,因此该化合物的化学式为K2FeO4;根据题意化合物A与H2O反应的离子方程式为4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3↓+3O2↑+8OH-;(2)化合物A还可作为一种“绿色高效多功能”水处理剂,是因为在K2FeO4中Fe的化合价为+6价,具有强氧化性可以杀菌消毒,其还原产物Fe3+水解生成氢氧化铁胶体净水;(3)在KOH存在条件下用次氯酸钾氧化氢氧化铁制备A的化学方程式是3KClO+4KOH+2Fe(OH)3=2K2FeO4+3KCl+5H2O ;(4)A. 亚硫酸钠有还原性,溶液与K2FeO4发生反应,不能提高它的稳定性。错误。B.根据A在水溶液中的反应可知KOH可抑制其反应,因此可通过特点稳定性。正确。C.醋酸会消耗其水解产生Fe(OH)3和OH-,是其不断反应而消耗,不利于其的稳定存在。错误。D.Fe(NO3)3电离产生的Fe3+与A水解产生的OH-结合转化为Fe(OH)3;使其不断消耗。错误。(5)为研究温度对化合物A水溶液稳定性的影响,可以设计实验方案取少量的样品放入试管加水溶解,分成两等份于两试管中,一个放入热水中,一个放在冷水中,观察生成红褐色沉淀的快慢。从而得到结论。

考点:考查物质化学式的确定、物质的制取方法、物质性质的检验、实验方案的设计、离子方程式的书写。

 

练习册系列答案
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下列说法正确的是 ( )

A.两种有机物具有相同的相对分子质量和不同的结构,则互为同分异构体

B.质量相同的两种有机物完全燃烧生成质量相同的水,则两有机物最简式相同

C.两种有机物结构相似具有相同的通式,则互为同系物

D.两种核素具有相同质子数,不同的质量数,则互为同位素

 

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(7分)五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,A和C同族,B和D 同族,C离子和B离子具有相同的电子层结构。A和B、D、E均能形成共价型化合物。A和B形成的化合物的水溶液呈碱性,C和E形成的化合物的水溶液呈中性。回答下列问题:

(1)五种元素中,原子半径最大的是 ,非金属性最强的是 (填元素符号);

(2)B、D所形成的最简单的氢化物中沸点较高的是 (填化学式),原因是 。

(3)A和E形成的化合物与A和B形成的化合物反应,产物的化学式为 ,其中存在的化学键类 型为 ;

(4)D与E形成的化合物中,所有原子均能满足8电子稳定结构的物质的电子式为 。

 

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在热的稀硫酸溶液中溶解11.4g FeSO4。当加入50mL 0.50mol/L KNO3溶液后,使其中的Fe2+全部转化为Fe3+。KNO3溶液也完全反应,并有NxOy气体逸出,此NxOy气体为

A.N2O B.N2O3 C.NO2 D.NO

 

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溶于水时,下列物质或微粒对水的电离平衡不产生影响的是

A. B.13Al3+ C. D.

 

 

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下图是部分短周期元素原子(用字母表示)最外层电子数与原子序数的关系图。下列说法正确的是

A.该图体现出原子核外电子层呈现周期性变化

B.原子半径:W>R>X

C.W的氢化物与R的氢化物水溶液的酸性比较,前者强于后者,可证明非金属性:R>W

D.R、Z形成的化合物中可能含有共价键

 

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为了测定氢氧化钠和碳酸钠固体混合物中碳酸钠的质量分数,甲、乙两位同学分别设计了如下的实验方案:

(I)甲同学的方案是:将mg样品溶解,加过量氯化钡溶液,过滤、洗涤、烘干,称得固体ng。

(1)混合物中碳酸钠的质量分数为(用m、n表示) ,甲同学洗涤沉淀的具体操作是 。

(2)Ca2+、Ba2+都可以使CO32-沉淀完全,但使用氯化钡溶液比氯化钙溶液所得的结果具有更高的精确度,原因是:① ;

② 。

(Ⅱ)乙同学的方案如图所示:

(1)根据乙同学的实验装置图分析,在每次实验中,完成测定过程至少要进行 次称量操作。按照该同学的方案进行测定,结果与实际情况存在较大的误差,你认为主要原因可能是(任写两个):

① ;

② 。

(2)乙同学的方案的装置中存在一定的缺陷,请你提出改进的方法(简单叙述做法,不必画图): 。

 

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下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是

图1 图2 图3 图4

A.用图1所示装置除去Cl2中含有的少量HCl

B.用图2所示装置蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体

C.用图3所示装置制取少量纯净的CO2气体

D.用图4所示装置分离CCl4萃取碘水后已分层的有机层和水层

 

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依曲替酯是一种皮肤病用药,它可以由原料X经过多步反应合成。

下列说法不正确的是(  )

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B.原料X可以使酸性KMnO4溶液褪色

C.中间体Y能发生加成、取代、消去、氧化、还原反应

D.1 mol依曲替酯能与2 mol NaOH发生反应

 

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